Perancangan Dan Implementasi Pengolahan Sinyal Radar Untuk Pengukuran Doppler, Range Dan Sar Imaging Menggunakan Raspberry Pi

Abstract

Abstrak Perkembangan teknologi serta pengolahan sinyal digital mendorong penerapan radar yang lebih fleksibel dengan miniaturisasi perangkat radar. Merujuk radar penelitian sebelumnya yang berbasis laptop, penelitian ini merancang pengolahan sinyal radar berbasis Raspberry Pi untuk pengolahan Doppler, Range dan SAR Imaging. Pengukuran range diperoleh melalui perhitungan delay dua arah dengan penanda waktu untuk membedakan sinyal kirim dan terima dari target bergerak. Delay ini menimbulkan pergeseran doppler yang menunjukan kecepatan radial target. Pemetaan gambar SAR dilakukan manual dengan mengambil range dari posisi berbeda. Menggunakan Raspberry Pi sebagai platform pengolahan sinyal dengan software Octave, parameter yang digunakan adalah waktu komputasi serta konsumsi memori sebagai tolak ukur performansi program. Hasil perancangan dan optimasi didapatkan waktu proses pengolahan DTI selama 34 detik dengan konsumsi memori 36,17%. Sedangkan pengolahan RTI diperoleh waktu proses 3 menit 37 detik dan konsumsi memori 21,71% dengan perubahan visual pada 2-pulse magnitude only canceler clutter rejection. Pengolahan SAR Imaging didapatkan waktu proses selama 15 menit 8 detik dengan konsumsi memori 10,14%. Parameter dimensi IFFT 2D diturunkan menjadi ¼ dan ½ nilai asli dengan waktu proses 11 menit 31 detik yang konsumsi memorinya sebesar 7,82% Dimensi sinyal sebelum FFT diuji dengan nilai 1024 mengalami distorsi dengan waktu komputasi 11 menit 29 detik dan konsumsi memori 7,82%. Fungsi window Hamming, Bartlett dan Blackman diuji dengan Blackman menghasilkan gambar yang lebih jernih. Kata Kunci: Pengolahan Sinyal, Radar, Octave, Raspberry Pi, Doppler, Range, SAR Imaging Abstract Technological and digital signal processing advancement allows more flexible radar implementation with miniaturization of radar devices. Referring to previous research which based on laptop, this research designed and implemented a Raspberry Pi based radar capable of processing Doppler, Range and SAR Imaging. Range is computed by measuring two-way delay with timing marks of transmitted and received signal of the target. This delay causes doppler shifts at received signal containing radial velocity of moving target. SAR Imaging is done manually by measuring range from different positions then combined into SAR Image. Raspberry Pi function as processing platform with Octave as the processing software. Processing time and memory consumption measured as benchmarking parameters. Implementation and optimization results for DTI are 34 seconds with 36.17% memory consumption. As for RTI, processing time measured at 15 minutes 8 seconds with 10.14% memory consumption with visual distortion for 2-pulse magnitude only canceler clutter rejection. SAR imaging yield processing time at 15 minutes 31 seconds with 7.82% memory consumption. IFFT 2D dimension reduced to ¼ and ½ of original value resulting 11 minutes 31 seconds processing time at 7.82%. Signal dimension for FFT tested at 1024 and 2048 with processing time 11 minutes 29 seconds and 7.82% memory consumption. Hamming, Bartlett and Blackman window functions tested with Blackman generates clearer image. Keyword: Signal Processing, Radar, Octave, Raspberry Pi, Doppler, Range, SAR Imaging